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A LOS AUTORES / To the
AUTORS !
Vol. 40 (Nº 15) Año 2019. Pág. 4
Una mirada a la enseñanza de
conceptos científicos y tecnológicos a
través del material didáctico utilizado
A glance to the teaching of scientific and technological
concepts through the didactic material employed
NIÑO Vega, Jorge Armando 1 y FERNÁNDEZ Morales, Flavio Humberto 2
Recibido: 18/10/2018 • Aprobado: 01/04/2019 • Publicado 06/05/2019
Contenido
1. Introducción
2. Marco teórico y método
3. Resultados y discusión
4. Conclusiones
Referencias
RESUMEN:
El objetivo del presente documento es realizar una
reflexión sobre las alternativas existentes para la
enseñanza de conceptos científicos y tecnológicos, en
cuanto al material didáctico se refiere. La metodología
tradicional implica la presentación de conceptos
teóricos, los cuales son validados a través de
prácticas de laboratorio que buscan corroborar dicha
teoría. Sin embargo, el advenimiento de la
informática ha puesto a disposición diversas
herramientas, como software educativo y páginas de
internet especializadas, que permiten interactuar con
los fenómenos a través de simuladores. En el texto se
presentan algunos ejemplos de material didáctico
tradicional y alternativo, analizando sus ventajas y
desventajas a la hora de orientar procesos formativos
sobre conceptos físicos. La comparación permite
establecer que, si bien la metodología tradicional
permite afianzar los conceptos teóricos, los métodos
alternativos fomentan la curiosidad y el interés del
estudiante. Esto último debido a la interacción de los
estudiantes con el fenómeno bajo estudio, mediada a
través de material didáctico y estrategias
metodológicas no lineales, en cuanto al aprendizaje se
refiere.
Palabras clave: Material didáctico, enseñanza,
aprendizaje, ciencia y tecnología, software educativo
ABSTRACT:
This paper performs a reflection about the existing
alternatives for the teaching of scientific and
technological concepts, as far as the didactic material
is concerned. The traditional approach implies the
presentation of theoretical concepts, which are
validated through laboratory practices that pursue the
theory corroboration. However, the advent of
computer science has made accessible many tools,
such as educational software and specialized websites
that allow interaction with the phenomena through
simulators. The text shows some examples related to
traditional and alternative didactic materials,
analyzing their advantages and disadvantages when
they are used to guide learning processes about
physical concepts. The comparison enables to
establish that while the traditional approach allows
consolidating the theoretical concepts, the alternative
methods encourage the curiosity and interest of the
students. The latter is due to the interaction between
the students with the phenomena under
consideration, mediated through didactic material and
non-linear methodological strategies, as far as
learning is concerned.
Keywords: Didactic material, teaching, learning,
science and technology, educational software.
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1. Introducción
Hoy en día, los problemas asociados a la conservación del medio ambiente, las fuentes
renovables de energía y el desarrollo sostenible, entre otros, así como las posibilidades que
brinda la tecnología para resolverlos, son algunas de las temáticas que todo ciudadano
debería conocer (Reyes-Caballero, Fernández-Morales & Duarte, 2016; Quintana-Ramírez,
Páez & Téllez-López, 2017). Conceptos como automatización, sensórica, redes inalámbricas,
computación en la nube y nanotecnología, por mencionar algunos, son un ejemplo de
tecnologías que están afectando a la sociedad en su conjunto (Ruge-Ruge, Jiménez-López &
Hernández-Gómez, 2017; Fernández-Morales, Duarte & Samitier-Marti, 2010).
En este sentido, la enseñanza de conceptos científicos y tecnológicos surge como una
necesidad cada vez más apremiante de cara a formar ciudadanos responsables e
informados, a la hora de tomar decisiones relacionadas con el uso de la tecnología para la
solución de problemas en contexto (Angarita-Velandia, Fernández-Morales & Duarte, 2011;
Sepúlveda-Chaverra & Riaño, 2016).
En cuanto a los conceptos científicos y tecnológicos, la enseñanza tradicional implica la
presentación de conceptos teóricos, los cuales son validados a través de prácticas de
laboratorio que buscan corroborar dicha teoría (Rodríguez-Cepeda, 2016). Sin embargo, el
advenimiento de la informática ha puesto a disposición diversas herramientas, como
software educativo, plataformas para administración de contenidos y páginas de internet
especializadas, que permiten interactuar con los fenómenos a través de simuladores
(Tangarife-Chalarca, 2013; Solano-Vellanueva, Casas-Díaz & Guevara-Bolaños, 2015;
Gutiérrez-Rodríguez, 2018). Más aún, se ahn integrado al proceso de enseñanza
aprendizaje, tecnologías relacionadas con la automatización de procesos industriales, a
saber: lenguajes de programación, plataformas de hardware para la automatización de
procesos y equipamiento para la medida de parámetros físicos, dando origen a la robótica
educativa como mediación didáctica en el aula (Sandoval et al., 2006; Ramírez-Hurtado, Gil-
Monsalve, Medina-Barreto & Cruz-Muñoz, 2016; Niño-Vega et al., 2017).
En otras palabras, el avance tecnológico también se ha incorporado al aula, permitiendo la
aparición de material didáctico específico para la enseñanza de conceptos científicos y
tecnológicos, como: campos, electromagnetismo, operadores mecánicos, instrumentación y
diseño de software, entre otros (Melo, Cardona, Cañada & Martínez, 2018; Barrera-Mesa,
Fernández-Morales & Duarte, 2017; Mercado-Ramos, Zapata & Ceballos, 2015; Calderón &
Aguirre, 2017).
En vista de lo anterior, el objetivo del presente documento es realizar una reflexión sobre las
alternativas existentes para la enseñanza de conceptos científicos y tecnológicos. En el texto
se presentan algunos ejemplos de material didáctico tradicional y alternativo, analizando sus
ventajas y desventajas a la hora de orientar procesos formativos sobre conceptos físicos.
2. Marco teórico y método
2.1. Enseñanza de ciencia y tecnología
La ciencia se entiende como un modo particular de conocimiento, caracterizado por ser
riguroso, metódico y sistematizado. Además, el conocimiento objetivo es la finalidad de la
investigación científica. En principio, el conocimiento científico busca la explicación de los
fenómenos antes que la solución de problemas prácticos (Camacho, 2003).
La búsqueda de usos prácticos del conocimiento científico se denomina ciencia aplicada,
mientras que la tecnología es el mecanismo a través del cual se llevan a cabo las
aplicaciones tangibles. La ciencia y especialmente la tecnología gozan de un enorme
prestigio, ello gracias a su poder de explicación, predicción y transformación de la realidad
(Zuluaga-Duque, 2017). En este sentido, Romero (2009), indica que la educación
tecnológica es la oportunidad para que los estudiantes aprendan acerca de los procesos y el
conocimiento, relacionados con la tecnología, necesarios para resolver los problemas y
ampliar las capacidades humanas.
Zuluaga-Duque (2017), afirma que: “todo conocimiento es falible. No es posible obtener
certeza en el conocimiento de la realidad, por ende, el conocimiento es conjetural y en
consecuencia ninguna teoría es irrefutable”.
En otras palabras, Bunge (2014), indica que: “los modernos sistemas de conocimiento
científico son como organismos en crecimiento: mientras están vivos cambian sin pausa.
Esta es una de las razones por las cuales la ciencia es éticamente valiosa: porque nos
recuerda quela corrección de errores es tan valiosa como el no cometerlos y que probar
cosas nuevas e inciertas es preferible a rendir culto a las viejas y garantizadas”.
Lo anterior implica que la enseñanza de la ciencia, al igual que la tecnología, debería
centrarse en la manipulación de los fenómenos a través de la experimentación (Molina,
Palomeque & Carriazo, 2016). En otras palabras, la enseñanza de conceptos científicos y
tecnológicos, independientemente del modelo pedagógico que se utilice, debería permitir la
interacción de los estudiantes con el concepto o fenómeno bajo estudio, ya sea a nivel
teórico o aplicado. Esto permitiría que los estudiantes reconozcan que el conocimiento
científico es una aproximación a la realidad, antes que la realidad misma.
2.2. Material didáctico
En los procesos formativos, una de las principales dificultades es la transferencia de
conocimientos por medio de la palabra escrita o hablada, sin un buen apoyo didáctico que
facilite al estudiante la apropiación de la temática de manera precisa y sencilla (Angarita-
Velandia, Fernández-Morales & Duarte, 2008). Por ello, los materiales educativos constituyen
una mediación entre el objeto de conocimiento y las estrategias cognitivas que emplean los
Docentes. Estos materiales facilitan la expresión de los estilos de aprendizaje y crean lazos
entre las diferentes disciplinas, liberando en los estudiantes la creatividad, la capacidad de
observar, clasificar, interactuar, descubrir o complementar el conocimiento adquirido
previamente (Angarita-Velandia, Fernández-Morales & Duarte, 2011).
En general, se puede considerar que material didáctico es todo elemento o dispositivo
empleado como mediador del proceso enseñanza aprendizaje (Angarita-Velandia,
Fernández-Morales & Duarte, 2014). Sin embargo, no todos los materiales que se llevan al
aula han sido desarrollados con intencionalidad pedagógica. En este sentido, Màrques
(agosto 7 de 2011), establece una diferencia entre medios didácticos y recursos educativos;
donde los primeros corresponden a cualquier material que ha sido diseñado con intención
pedagógica, mientras que los segundos corresponden a cualquier material que se utiliza con
una finalidad didáctica, aunque este no fuera su objetivo inicial.
2.3. Metodología
La investigación tiene un enfoque cualitativo, de tipo descriptivo (Hernández-Gil, Figueroa-
Ramírez, & Correa-Corrales, 2018). Esto debido a que se busca identificar las ventajas y
desventajas del material didáctico disponible para la enseñanza de conceptos científicos y
tecnológicos, a partir del trabajo realizado por diferentes investigadores.
El trabajo se adelantó a partir de la revisión de artículos de investigación relacionados con la
enseñanza de diversos conceptos de ciencia y tecnología. En especial, se consideraron
artículos publicados por investigadores colombianos, relacionados con propuestas didácticas
para la enseñanza de física e ingeniería. Los documentos se ubicaron en bases de datos
como: Scielo Colombia, RedALyC y Latindex, así como en plataformas OJS de instituciones
de educación superior colombianas.
El estudio se realizó con base en tres categorías de análisis establecidas a priori, a saber:
prototipos didácticos, software educativo y otros materiales, correspondientes estos últimos
a la integración de hardware y software al material didáctico tradicional.
3. Resultados y discusión
3.1. Material tradicional
La enseñanza de ciencias básicas, como: física, química o biología, usualmente implica la
interacción con el fenómeno bajo estudio (Duarte, Reyes-Caballero & Fernández-Morales,
2013). Es decir, se requiere que el estudiante interactúe con el fenómeno como tal, para que
alcance su comprensión.
En este sentido, las prácticas de laboratorio han jugado un papel relevante ya que a través
de ellas, en su versión tradicional, se guía al estudiante para que manipule material
didáctico relacionado con el principio científico que se desea apropiar (Espinosa-Ríos,
González-López & Hernández-Ramírez, 2016). Usualmente, las prácticas de laboratorio
buscan la comprobación de la teoría vista en el aula, convirtiéndose en un refuerzo de los
conceptos bajo estudio. La idea es que los estudiantes, de manera individual o en pequeños
grupos, realicen el montaje de los equipos, registren datos en tablas, grafiquen esa
información y efectúen el análisis de la misma, permitiendo así corroborar la validez de los
modelos y hallar sus limitaciones a la hora de explicar el fenómeno real (López-Gaitán,
Morán-Borbor & Niño-Vega, 2018).
Ejemplo de lo anterior lo constituye el trabajo de Parra-León, Duarte y Fernández Morales
(2014), donde los autores proponen una estrategia para la enseñanza de circuitos eléctricos
básicos, partiendo del uso de material didáctico, como: protoboard, baterías, cables,
interruptores, resistencias y multímetros. Este material, orientado por las guías de práctica,
permite afianzar los conceptos de Ley de Ohm, circuitos serie y paralelo, voltaje y corriente,
entre otros.
Los conceptos físicos de campos y electromagnetismo, fundamentales en el funcionamiento
de generadores y motores eléctricos, también se llevan al aula a través de prototipos
didácticos como el de Duarte, Gutiérrez-Barrios y Fernández-Morales (2007). En este caso,
los autores ilustran el principio de inducción electromagnética por medio de una dínamo
básica, que permite establecer la relación entre la velocidad de rotación de un conductor que
gira dentro de un campo magnético fijo, con la diferencia de potencial inducida en sus
extremos. de esta manera se facilita el aprendizaje significativo ya que los estudiantes
pueden: medir el voltaje generado, relacionarlo con la velocidad de giro del conductor, y
activar una lámpara quya intensidad lumínica varía en función de dicha velocidad.
Otros prototipos didácticos como: un calentador solar, herramienta para el estudio de
esfuerzos y deformaciones, plano inclinado para el estudio del movimiento rectilíneo y
medidor de caudal en ríos, por mencionar algunos, son ejemplos de material didáctico
aplicado a la enseñanza de conceptos de física mecánica, electricidad, termodinámica e
hidráulica (Cardozo-Cárdenas, Fernández-Morales & Duarte, 2005; Carrillo, Porras &
Sanchez, 2016; Celin-Mancera, Solano-Maso & Molina-Coronel, 2017; Fernández-Morales &
Duarte, 2012).
Lo interesante de estos materiales es que facilitan el aprendizaje significativo de los
conceptos, a través de la interacción directa entre el fenómeno físico y el estudiante. Sin
embargo, no siempre es posible disponer de estos materiales ya sea por su costo, por la
falta de espacio para su instalación, o por el riesgo que supone el trabajar con voltajes y
corrientes elevadas. Ejemplo de ello lo constituyen las bobinas Tesla o los equipos para el
estudio de plasma en gases, los cuales utilizan descargas eléctricas de gran magnitud
(Castro-Galeano, Pinto-Salamanca & Amaya-Quitián, 2014; Mora-Mendoza, Sarmiento-
Santos & Casallas-Caicedo, 2014).
3.2. Material alternativo
La incursión de las TIC en la educación ha permitido la aparición de diversos materiales
didácticos basados en el computador, los cuales se pueden agrupar en dos categorías:
software educativo o una combinación de hardware y software. En las siguientes secciones
se presentan algunos ejemplos de este tipo de materiales, indicando sus ventajas y
desventajas.
3.2.1. Software educativo
El software educativo es un conjunto de programas de computador, específicamente
diseñados para la enseñanza y aprendizaje de temáticas en áreas tan diversas como:
ingeniería, medicina, administración o ecología, por mencionar algunas (Pinto-Salamanca,
Sofroni-Esmeral & Jiménez, 2015; Berdugo-Portilla, Duarte & Fernández-Morales, 2018;
Quintana-Ramírez, Báez & Téllez-López, 2017; Ruiz-Ayala, Vides-Herrera & Pardo-García,
2018). Las matemáticas, en especial la probabilidad y la estadística, también han sido
objeto de la implementación de nuevas tecnologías para su enseñanza y aprendizaje
(Valdés-Núñez, 2011; Palma-Suárez & Sarmiento-Porras,2015).
Cada vez con mayor frecuencia, se encuentran propuestas que incluyen Materiales
Educativos Computarizados, MEC, Objetos Virtuales de Aprendizaje, OVA, simuladores y
software especializado para enseñanza de múltiples conceptos, todo ello complementado con
el uso de plataformas para la administración de contenidos (Buitrago& Guzmán, 2014;
Torres-Ortíz & Duarte, 2016; Barrera-Mesa, Fernández-Morales & Duarte, 2017). Estos
programas varían en sus características técnicas y pedagógicas, permitiendo diferentes
aplicaciones educativas. Los MEC, por ejemplo, son materiales autocontenidos que
presentan información en forma de texto, audio, video e hipervínculos (Angarita-Velandia,
Fernández-Morales & Duarte, 2007).
En el trabajo de Ruiz-Macías y Duarte (2018), los autores demuestran el impacto de utilizar
un MEC en la enseñanza de la temática de oscilaciones y ondas en estudiantes de educación
media. En este caso, la herramienta se diseñó teniendo en cuenta el estilo de aprendizaje de
los estudiantes, integrando autio, video, simuladores y texto, en proporciones adecuadas a
las características perceptuales de la población a la cual iba dirigido el material. Otro
ejemplo es un MEC para el desarrollo de cultura ciudadana en el uso del recurso hídrico
(Angarita-López, Duarte & Fernández-Morales, 2018). En este caso los autores dirigen sus
esfuerzos a niños de grado quinto, destacando que los MEC son excelentes mediadores
didácticos ya que permiten captar la atención de los estudiantes por su colorido y alto grado
de interactividad.
Estos materiales facilitan la implementación de las pedagogías contemporáneas, induciendo
al alumno a la construcción de su propio conocimiento (Garzón-Saladen & Romero-González,
2018). En este sentido, la tecnología se constituye en una alternativa didáctica adecuada ya
que con ella, a parte de aprender, el estudiante se entretiene. Sin embargo, su integración
en el aula debe contemplar un diseño pedagógico pertinente, para que con su mediación, los
estudiantes puedan superar los logros académicos.
En cuanto a los OVA, estos se pueden entender como cualquier objeto que incluye los
entornos, estrategias, métodos, problemas o actividades, que se desarrollan de diversas
formas y metodologías; lo anterior, junto con los recursos digitales e informáticos que se
utilizan como apoyo en los procesos de enseñanza y aprendizaje (Valencia, Huertas, &
Baracaldo, 2014).
Ejemplo de ello es el trabajo de Salcedo-Ramírez, Fernández-Morales y Duarte (2017),
donde los autores presentan el diseño e implementación de un OVA para el desarrollo de
competencias de probabilidad en un entorno rural. En este caso, la ventaja del OVA radica
en que no requiere conexión a internet, pudiendo emplearse en sitios de difícil acceso.
Adicionalmente, los OVA se elaboran bajo estándares que facilitan su reutilización, a la vez
que son compatibles con las plataformas para administración de contenidos (Barrera-Mesa,
Fernández-Morales & Duarte, 2018). Sin embargo, la desventaja de este tipo de materiales
radica en que usualmente se basan en unidades didácticas muy concretas y su reutilización
requiere de un esfuerzo de adaptación importante por parte del docente (Avella-Ibáñez,
Sandoval-Valero & Montañez-Torres, 2017).
La simulación puede entenderse como la utilización del computador para la reproducción
aproximada y el estudio de un fenómeno (físico, químico, biológico, económico, sicológico,
sociológico, etc.) (Wachutka, 1994, citado por Fernández-Morales & Duarte, 2005). Su
principal objetivo es obtener mayor información y comprensión acerca de la respuesta y
evolución de un sistema físico bajo ciertas condiciones impuestas: cargas, condiciones de
contorno y condiciones iniciales. Esta información es útil en la optimización de prototipos ya
que permite conocer y estudiar las variables que participan en un fenómeno, estableciendo
su influencia en un determinado diseño, sin necesidad de construir el dispositivo bajo
estudio (Fernández-Morales, Leseduarte-Cuevas & Samitier-Martí, 2007; Martínez-Marín &
Candú-Munguía, 2017).
Lo anterior hace de los simuladores herramientas valiosas en la enseñanza de conceptos
científicos y tecnológicos. Un ejemplo lo constituye el estudio de las subestaciones eléctricas,
que involucra: su estructura, configuración, maniobras, detección de fallas y mantenimiento,
temática fundamental para un ingeniero electricista. En la práctica profesional, el acceso al
equipamiento e instalaciones de una subestación eléctrica está restringida, debido a los altos
valores de tensión y corriente que manejan. Esto limita el acceso de los estudiantes a los
equipos reales, motivo por el cual los simuladores se presentan como una alternativa para
complementar el aprendizaje de una temática tan importante (Riveros-Hernández, Nausan-
García, García-Miranda & Palacios-Osma, 2017).
Los simuladores permiten ingresar los parámetros de un diseño o fenómeno, obteniendo
como respuesta la visualización en dos o tres dimensiones de las variables bajo estudio.
Ejemplo de ello lo constituye el trabajo de González, Estrada y Roldán (2016), quienes
proponen una aplicación para el estudio de mecanismos planos de cuatro barras. Esta realiza
el análisis cinemático del mecanismo propuesto, calculando: posición, velocidad y
aceleración de los elementos; adicionalmente, verifica que los datos suministrados por el
usuario corresponden a una configuración válida desde el punto de vista mecánico.
Otra herramienta son los Laboratorios Virtuales, LV, que corresponden a plataformas
informáticas en las que se simula el ambiente de un laboratorio real. Se trata de ambientes
con alto grado de interactividad, a los cuales accede el estudiante para realizar prácticas de
laboratorio de forma remota (Colmenares, Héndez & Celis-Giraldo, 2018). Los LV abarcan
temáticas tan disímiles como: energía y medio ambiente, instalaciones eléctricas, óptica,
análisis de suelos, probabilidad y estadística (Bonza-Camargo, Fernández-Morales & Duarte,
2008; Amaya-Rincón, Casallas-Caicedo & Fernández-Morales, 2009; Fernández-Morales,
Duarte & Parra-León, 2014; Gómez-Velasco & Rodríguez-Gutiérrez, 2014). Estos LV integran
simuladores que modelan fenómenos físicos, instrumentos de medición y herramientas de
graficación, que permiten al estudiante construir su propio conocimiento, a partir de la
interacción con el fenómeno bajo estudio.
En general, los simuladores brindan la posibilidad de estudiar fenómenos y objetos de forma
rápida y a bajo costo. Otra ventaja es que permiten el estudio de conceptos y fenómenos
complejos, difíciles de abordar de forma analítica (Plaza-Gálvez, 2016). Sin embargo, el
resultado de una simulación será tan bueno como el modelo matemático disponible y la
capacidad de cómputo del procesador utilizado (Millán-Rojas, Gallego-Torres & Chico-Vargas,
2016).
En el ámbito educativo, los simuladores son mediadores didácticos adecuados para potenciar
la construcción de competencias orientadas al logro de una mayor autonomía del estudiante
(Infante-Jiménez, 2014). Esto se debe al hecho que los estudiantes pueden interactuar con
los fenómenos cuantas veces lo requieran y en el momento en que lo deseen, sin la
necesidad de equipos sofisticados. No obstante, esto conlleva a que los estudiantes pueden
asumir que la respuesta del simulador representa el comportamiento real del objeto o
fenómeno bajo estudio, cuando lo que en realidad refleja es una aproximación a dicho
comportamiento. En este sentido se exige una planeación didáctica cuidadosa y un
conocimiento suficiente, tanto del fenómeno como del simulador, por parte del docente, a la
hora de integrar estas herramientas en el aula (Díaz-Barriga, 2013).
3.2.2. Otros materiales
Otra alternativa para la elaboración de material didáctico la constituye el empleo de sistemas
para la adquisición de datos. Estos sistemas permiten la captura de señales análogas, como
la temperatura o la presión, convirtiéndolas en información digital que puede procesarse en
programas especializados o deuso genérico (Cardona & López, 2017; Altamirano-Santillán,
Vallejo-Vallejo & Cruz-Hurtado, 2017). El avance de la microelectrónica ha permitido la
aparición de plataformas de desarrollo, basadas en hardware de bajo costo y software libre,
que brindan un conjunto de herramientas para automatizar prácticas de laboratorio
tradicionales (Leiva-Olivencia & Moreno-Martínez, 2015). Ejemplo de ello es Arduino, una
plataforma muy popular, la cual se aplica a experimentos de física mecánica, como: plano
inclinado, movimiento armónico simple, tiro parabólico y ley de Hooke, por mencionar
algunas (Gonzalez, Dunia-Amair & Pérez-Rodríguez, 2017).
La enseñanza de ciencia y tecnología también ha sido abordada con sistemas de adquisición
de datos, dando origen a la llamada robótica educativa (Bacca-Cortes, Florián-Gaviria,
García & Rueda, 2017). Ejemplo de ello es una mano robótica didáctica, propuesta por Niño-
Vega, Martínez-Díaz y Fernández-Morales (2016), en cuya implementación se aplicaron
conceptos de electricidad, electrónica, mecánica, diseño e informática. Los autores
inicialmente propusieron el material para ser utilizado en la enseñanza de programación en
Arduino, de modo que los estudiantes adquirieran las competencias necesarias para
desarrollar sus propias aplicaciones. La validación de la mano robótica indica que los
resultados de su empleo en el aula dependerán de la planeación que el docente haga de la
temática (Niño- Vega et al., 2017). Es decir, un buen diseño didáctico, con objetivos y logros
de aprendizaje bien definidos, y con estrategias pedagógicas pertinentes, se traducirán en
una buena apropiación de la temática por parte de los estudiantes.
En este sentido, autores como Reyes-González y García-Cartagena (2014), sugieren que la
robótica debería emplearse como herramienta en la formación de los futuros docentes de
física, química y matemáticas, entre otros. Esto debido al potencial de la robótica educativa
para propiciar el desarrollo de competencias científicas, como: pensamiento crítico y
resolución de problemas, altamente valoradas en el presente siglo (Lorenzo, 2017).
3.3. Discusión
Las prácticas de laboratorio han sido un elemento fundamental en el desarrollo de las
asignaturas llamadas teórico-prácticas. Estas asignaturas usualmente contemplan temáticas
relacionadas con ciencias básicas y aplicadas, y su importancia radica en que son la base
para un buen desempeño disciplinar. En otras palabras, una adecuada apropiación de
conceptos básicos, a través de la manipulación del fenómeno bajo estudio, brinda mayores
posibilidades para la aplicación exitosa de dichos conceptos por parte de los profesionales de
áreas como: ingeniería, medicina, agronomía y, en general, de todas aquellas profesiones
que requieren conceptos científicos y tecnológicos como base de su desempeño (Angarita-
Velandia, Fernández-Morales, & Duarte, 2016; Lopez-de Parra, Polanco-Perdomo & Correa-
Cruz, 2017; Cabero-Almenara, Vázquez-Cano & López-Meneses, 2018).
En este panorama, el material didáctico cobra importancia a la hora de llevar los
conocimientos al aula. Es así como se tiene el material tradicional, aquel que ha sido de uso
frecuente en el laboratorio, como: péndulos, planos inclinados, cronómetros, termómetros,
balanzas y resortes, por mencionar algunos.
La ventaja del material didáctico tradicional radica en su bajo costo y fácil consecución, lo
cual permite su utilización en instituciones educativas de todos los niveles; además, no
requieren de una capacitación excesiva por parte del docente, debido a su fácil
manipulación. Sin embargo, la sencillez del material se traduce en una desventaja,
especialmente en cuanto a la precisión de los datos que se recolectan; además, en
ocasiones el montaje experimental y la toma de datos son dispendiosos, lo cual puede
desviar la atención del fenómeno bajo estudio, que es en últimas lo que interesa
(Fernández-Morales et al., 2014).
Las tecnologías de la información han impactado los procesos pedagógicos, llevando al
surgimiento del software educativo en todas sus variantes. Estos programas permiten el
estudio de fenómenos complejos, sin la necesidad de acceder a equipos de laboratorio
sofisticados, que usualmente no están al alcance de las instituciones educativas (García-
Amaya, Fernández-Morales & Duarte, 2017).
Si bien estos materiales requieren de computadores, tabletas o celulares inteligentes, este
aspecto no se considera una dificultad ya que hoy en día los gobiernos hacen grandes
inversiones en infraestructura TIC, reduciendo la llamada brecha digital (Muñoz-Flores,
2010; Chiape & Romero, 2018).
Igualmente, existen iniciativas que buscan compartir los materiales digitales a través de los
denominados repositorios institucionales, donde estudiantes y docentes pueden acceder a
material educativo de muy diversos tipos, minimizando los inconvenientes del software
comercial, en cuanto a costos y derechos de autor se refiere (Marzal, Calzada-Prado &
Ruvalcaba-Burgoa, 2015).
Otra ventaja del material didáctico basado en las TIC radica en la motivación que genera en
los estudiantes, cuando se compara con el material tradicional. Sin embargo, aunque el
software puede brindar información realista sobre los conceptos o fenómenos de que tratan,
no son la realidad misma. Es decir, como lo apuntan diversos autores, el software educativo
es una herramienta didáctica importante, pero no puede sustituir el contacto directo con el
fenómeno bajo estudio, ya que es en la práctica propiamente dicha donde el estudiante
podrá realizar un aprendizaje verdaderamente significativo.
La evolución tecnológica ha llevado a la automatización del material didáctico tradicional,
originando a su vez la llamada robótica educativa. Esto hace cada vez más frecuente el uso
en el aula de términos como: sensores, actuadores, sistemas de adquisición de datos,
microcontroladores e interfaces, entre otros. La automatización hace que se reduzcan los
problemas relacionados con la precisión y calibración de los montajes experimentales, pero
crea el inconveniente de una mayor capacitación de los docentes para que puedan hacer un
uso eficiente de estos nuevos materiales (Clavijo-Cáceres, 2018).
4. Conclusiones
El resultado de la revisión indica que existe una gran variedad de material didáctico para la
enseñanza de conceptos científicos y tecnológicos, cada uno de ellos con sus ventajas y
desventajas.
En este sentido, es responsabilidad del docente la selección del material didáctico que mejor
se adapte a los requerimientos del proceso formativo: contexto, nivel formativo,
disponibilidad de recursos y competencias a desarrollar, entre otros aspectos.
Igualmente, es indispensable implementar metodologías innovadoras para la enseñanza de
ciencias básicas y aplicadas, de forma que se contribuya con el mejoramiento del
conocimiento científico que deben poseer los ciudadanos. Esto permitirá formar usuarios
cultos de la tecnología, objetivo fundamental de la alfabetización científica y tecnológica.
En síntesis, la capacitación y actualización docente se vislumbra como una necesidad
urgente, al igual que el cambio en los procesos formativos de los nuevos docentes, de modo
que adquieran las competencias que exige unmundo tan cambiante e incierto como en el
que deben desempeñarse.
Referencias
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1. Licenciado en Tecnología, Estudiante de Maestría en TIC Aplicadas a las Ciencias de la Educación, Universidad
Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Duitama, Colombia. E-mail: jorgearmando.nino@uptc.edu.co
2. Ingeniero Electrónico, Doctor en Ingeniería Electrónica. Profesor Universidad Pedagógica y Tecnológica de
Colombia, Duitama, Colombia. E-mail: flaviofm1@gmail.com
Revista ESPACIOS. ISSN 0798 1015
Vol. 40 (Nº 15) Año 2019
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